चांद्रयान-२ घेऊन जाणाऱ्या रॉकेटच्या प्रक्षेपणात बाधा

भारतीय अवकाश संशोधन संस्था, इस्रोने तिच्या जीएसएलव्ही एमके III रॉकेटचे प्रक्षेपण पुढे ढकलले आहे. १५ जुलै रोजी सकाळी लवकर चांद्रयान २ चे मोड्यूल घेऊन जाणाऱ्या या रॉकेटचे प्रक्षेपण नियोजित होते, मात्र नियोजित वेळेच्या ५६ मिनिटे आधी ते रद्द करण्यात आले. इस्रोच्या अधिकाऱ्यांनी सांगितल्यानुसार उड्डाणापूर्वीच्या नित्याच्या तपासण्यांमध्ये “अनपेक्षित तांत्रिक अडथळा” आढळल्यामुळे “पूर्ण खबरदारी” घेण्यासाठी हे प्रक्षेपण रद्द करण्याचा आदेश देण्यात आला.

चांद्रयान २ एकावर एक ठेवलेल्या तीन भागांची चळत आहे: एक ऑर्बिटर म्हणजेच कक्षेत फिरत राहणारा भाग, एक विक्रम नावाचा लँडर म्हणजे जमिनीवर उतरणारा भाग आणि प्रज्ञान नावाचा रोव्हर म्हणजे जमिनीवर इकडेतिकडे फिरणारा भाग. जर एमके III चे यशस्वी उड्डाण झाले असते आणि ते ही चळत पृथ्वीच्या भोवती एका लंबवर्तुळाकार कक्षेत घेऊन गेले असते, तर सप्टेंबरपर्यंत हे तीन भाग चंद्रापर्यंत पोहोचले असते. तिथे ६-७ सप्टेंबरला विक्रमने चंद्राच्या पृष्ठभागावर हलकेच उतरून प्रज्ञानला पुढे पाठवले असते. या तीन भागांत मिळून चंद्राचा पृष्ठभाग, पृष्ठभागाच्या खालचा स्तर आणि वातावरण यांच्या गुणवैशिष्ट्यांचा अभ्यास करण्यासाठी १४ उपकरणांचा संच पाठवण्यात येणार होता.

हे प्रक्षेपण रद्द झाल्यामुळे, २०१७ पासून प्रलंबित असलेल्या चांद्रयान२ ला आणखी उशीर होण्याची शक्यता आहे, कारण आत्ताची प्रक्षेपणाची मुदत (ज्याला लाँच विंडो म्हणतात) १६ जुलैला संपत आहे. (तांत्रिकदृष्ट्या बाकी जुलै महिन्यात एका दिवसात एक मिनिट अशा लाँच विंडो आहेत, पण त्याला विंडो न म्हणता छिद्रच म्हणावे लागेल.) मार्च २०१८ पासूनच चार वेळा प्रक्षेपणाला उशीर झाला आहे.

“क्रायोजेनिक इंधन घातले जात असताना तांत्रिक अडथळा लक्षात आला. आम्हाला समस्या काय आहे ते पाहण्यासाठी वाहनापर्यंत जावे लागले,” असे एका इस्रो अधिकाऱ्याने IANS लासांगितले.  “प्रथम आम्हाला रॉकेटमध्ये घातलेले इंधन काढून घ्यावे लागेल. आणि मग पुढच्या तपासाकरिता रॉकेट खाली घेतले जाईल.”प्रवक्ते बी. आर. गुरुप्रसाद यांनी या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी संस्थेने स्वतःला १० दिवसांचा अवधी दिला आहे असे नमूद केले आहे. त्यावरून अभियंते या प्रक्रियेकरिता घाई करणार नाहीत असे दिसते.

एकंदरित, याचा अर्थ इस्रोची चंद्रावरची चांद्रयान २ ही मोहीम आता या वर्षाच्या शेवटीच होऊ शकेल. कदाचित ऑगस्ट किंवा सप्टेंबरमध्ये. मात्र एमके II सारख्याच इतर दोन जीएसएलव्हींचे प्रक्षेपण या वर्षातच अगोदरच नियोजित केलेले आहे. त्यामधून जीआयसॅट १ आणि २ हे उपग्रह प्रक्षेपित करण्यात येणार आहेत. पुढच्या वर्षी फेब्रुवारीमध्ये आणखी एका एमके II प्रक्षेपणामधून जीसॅट-३२ उपकरण सोडण्यात येणार आहे. शिवाय अनेक पीएसएलव्ही मोहिमाही आहेत. म्हणजेच इस्रोचे पुढच्या काही काळातील वेळापत्रक खूपच व्यस्त आहे.

भारताच्या प्रतिष्ठेच्या चांद्र मोहिमेमधला हा केवळ आणखी एक विलंब आहे. आणि आत्तापर्यंतचे सर्वच विलंब बहुतांशी तांत्रिक समस्या आणि प्रक्रियात्मक त्रुटींमुळे असले तरी आत्ताच्या विलंबाचे कारण समजून घेता येते. इस्रोची पीएसएलव्ही रॉकेटची प्रक्षेपणे कितीही यशस्वी असली तरीही रॉकेटचे प्रक्षेपण करणे हे नेहमीच अत्यंत जटिल काम असते आणि असणार आहे. प्रत्येक वेळी अपयशाच्या हजारो शक्यता असतात. एखादा दोष आढळला तर प्रक्षेपण रद्द करणे, समस्या काय आहे पाहणे, तिचे निराकरण करणे, त्याची खात्री करणे आणि मगच पुन्हा प्रक्षेपित करणे ह्यातच शहाणपणा असतो.

या सगळ्या तणावाच्या कामात, आणखी अतिरिक्त तणाव निर्माण होण्याचे कारण म्हणजे इस्रोच्या नवीन व्ह्यूइंग गॅलरीच्या कृपेनेचांद्रयान २ घेऊन जाणारे एमके III रॉकेट ५००० पेक्षा जास्त प्रत्यक्ष प्रेक्षकांच्या समोर प्रक्षेपित होणार होते. आणि त्यापैकी एक राष्ट्रपती राम नाथ कोविंद होते.

नेहमीप्रमाणेच, समस्येचे स्वरूप काय होते याबद्दल इस्रोने काही विधान केलेले नाही. मात्र संस्थेतील सूत्रांच्या अनुसार समस्या काय आहे हे त्यांना माहीत आहे. रद्द झाल्याची पुष्टी करणाऱ्या ट्वीटच्या थोडेच आधी हे घोषित करण्यात आले होते की अभियंत्यांनी प्रोपेलंट रॉकेटवर लोड करण्याची क्रिया पूर्ण केली आहे. या दोन घटनांमधले अंतर खूपच कमी आहे, त्यावरून वाटते की तांत्रिक अडथळा इंधनप्रणालीमध्ये असावा, पण त्याबाबतची पुष्टी करण्यात आलेली नाही. न्यूज२४ च्या बातमीनुसारफ्यूएल कंडक्टर नावाच्या एका भागात समस्या आहे.

चांद्रयान २ प्रक्षेपित करण्यासाठीची एम१ मोहीम म्हणजे एमके III चे पहिले कार्यात्मक उड्डाण आहे. यापूर्वी त्याने डिसेंबर २०१४ ते नोव्हेंबर २०१८ या काळात अपूर्ण कक्षेतील एक आणि पूर्ण कक्षेतील दोन चाचणी उड्डाणे केली आहेत. ती सर्व यशस्वी असली तरी नंतरच्या दोनमध्येच क्रायोजेनिक अप्पर स्टेजचे (सीयूएस) वहन केले होते. एप्रिल २००१ मधील जीएसएलव्ही एमके I च्या पहिल्या उड्डाणापासून इस्रोने सीयूएसचे वहन करणाऱ्या १५ मोहिमा केल्या आहेत, ज्यापैकी दोनमध्ये आंशिक अपयश आले आणि तीन पूर्णतः अपयशी होत्या. मात्र, त्यापैकी एक सोडून बाकी सर्व एमके I रॉकेटबरोबरच्या होत्या. एमके II च्या पहिल्या उड्डाणातही अपयश आले होते, पण ते सीयूएसमधील टर्बो-पंपच्या समस्येमुळे झाले होते.

म्हणजेच, जीएसएलव्हीचा प्रक्षेपणाचा दीर्घ यशस्वी इतिहास नाही, विशेषतः एमके III चा तर नाहीत, हे लक्षात घेता, जीएसएलव्ही प्रक्षेपणाच्या यशाबद्दल पीएसएलव्हींइतका आत्मविश्वास अजूनही आलेला नाही. एमके III बाबत तसा आत्मविश्वास मिळवण्यासाठी त्याने प्रथम एक कार्यात्मक मोहीम यशस्वीरित्या पूर्ण केली पाहिजे. ती मोहीम म्हणजे एम१ आहे, आणि ती सध्या प्रलंबित आहे.

यातील बरीचशी अनिश्चितता ही सीयूएसमधल्या क्रायोजेनिक इंजिनच्या गुंतागुंतीच्या रचनेमुळे आहे. शीत युद्धाच्या वेळच्या अवकाश शर्यतीच्या काळात हायड्रोजनचा इंधन म्हणून वापर करण्यासाठी नासाने क्रायोजेनिक इंजिनांचा शोधलावला. सर्व ज्ञात इंधनांमध्ये हायड्रोजनचा निष्कास वेग (exhaust velocity) सर्वाधिक आहे: ४.५५ किमी/सेकंद (ऑक्सिडायझर म्हणून ऑक्सिजनसह); तुलना करायची तर, पीएसएलव्हीवरील विकास इंजिनात वापरण्यात येणाऱ्या अनसिमिट्रिकल डायमिथिलहायड्राझाईनचा निष्कास वेग ३.४२ किमी/सेकंद असतो (ऑक्सिडायझर म्हणून नायट्रोजन टेट्रोक्साईड सह).

पण हायड्रोजन हा वायू आहे आणि तो पंप करणे अवघड असते. त्यामुळे अभियंत्यांना पहिल्यांदा त्याचे द्रवात रुपांतर करावे लागते आणि अत्यंत कमी, किंवा क्रायोजेनिक तापमानाला तो साठवावा लागतो. आणि तो तसा उपयोगात आणण्यासाठी अभियंत्यांनी अनेक खास टर्बो-पंप, वॉल्व्ह, इंजिने आणि इतर सामग्री आणि त्याचबरोबर आवश्यकतेनुसार इंधन रॉकेटमध्ये भरणे आणि काढणे शक्य व्हावे याकरिता क्रायोजेनिक प्रणालींचेही आरेखन आणि निर्मिती केली आहे. भरणे/काढण्याच्या प्रक्रिया अडचणीच्या आहेत कारण हायड्रोजनची ऑक्सिजनबरोबर अत्यंत शीघ्र अभिक्रिया होते, त्यामुळे अगदी जराशी गळतीही रॉकेट आणि लाँचपॅड उद्ध्वस्त करू शकते.

आणि पुन्हा, २००८ च्या शेवटीशेवटी सुरू झालेली चांद्रयान १ ची कहाणी इशारा देते की इस्रो अभियंत्यांना सतावणारी केवळ द्रवीभूत हायड्रोजन ही एकच डोकेदुखी नाही. चांद्रयान १चे प्रक्षेपण पीएसएलव्ही रॉकेटवरून झाले होते. मात्र प्रक्षेपणाच्या थोडेसेच आधी अधिकाऱ्यांच्या लक्षात आले की पाइपिंगमधील दोषामुळे नायट्रोजन टेट्रोक्साईडची गळती झाली होती आणि रॉकेट विषारी धुरामध्ये बुडून गेले होते. त्याच धुरामधून जाऊन अभियंत्यांनी काम केले, आणि प्रक्षेपणाच्या वेळेत तो दोष दुरुस्त केला.

ह्याच्या आधीचे जीएसएलव्हीचे अपयश म्हणजे एप्रिल २०१० मधला एमके II चा अपघात. तेव्हा जीसॅट-४ उपग्रह कक्षेत सोडण्यासाठी भूस्थिर स्थलांतर कक्षेत जाण्यात रॉकेटला अपयश आले होते. अधिकृत अपयश अहवालानुसार, “मुख्य इंजिनाच्या थ्रस्ट चेंबरमध्ये द्रव हायड्रोजनचा पुरेसा पुरवठा न झाल्यामुळे अपेक्षेप्रमाणे पुरेसे बल निर्माण झाले नाही.” याचे कारण म्हणजे फ्युएल-बूस्टर टर्बो पंप सुरू झाल्यानंतर १.५ सेकंदांनंतरच अनपेक्षितपणे बंद पडला होता.

मूळ लेख